Merge from vendor branch DIFFUTILS:
[dragonfly.git] / share / zoneinfo / Theory
1 @(#)Theory      7.13
2
3
4 ----- Outline -----
5
6         Time and date functions
7         Names of time zone regions
8         Time zone abbreviations
9         Calendrical issues
10
11
12 ----- Time and date functions -----
13
14 These time and date functions are upwards compatible with POSIX.1,
15 an international standard for Unix-like systems.
16 As of this writing, the current edition of POSIX.1 is:
17
18   Information technology --Portable Operating System Interface (POSIX (R))
19   -- Part 1: System Application Program Interface (API) [C Language]
20   ISO/IEC 9945-1:1996
21   ANSI/IEEE Std 1003.1, 1996 Edition
22   1996-07-12
23
24 POSIX.1 has the following properties and limitations.
25
26 *       In POSIX.1, time display in a process is controlled by the
27         environment variable TZ.  Unfortunately, the POSIX.1 TZ string takes
28         a form that is hard to describe and is error-prone in practice.
29         Also, POSIX.1 TZ strings can't deal with other (for example, Israeli)
30         daylight saving time rules, or situations where more than two
31         time zone abbreviations are used in an area.
32
33         The POSIX.1 TZ string takes the following form:
34
35                 stdoffset[dst[offset],date[/time],date[/time]]
36
37         where:
38
39         std and dst
40                 are 3 or more characters specifying the standard
41                 and daylight saving time (DST) zone names.
42         offset
43                 is of the form `[-]hh:[mm[:ss]]' and specifies the
44                 offset west of UTC.  The default DST offset is one hour
45                 ahead of standard time.
46         date[/time],date[/time]
47                 specifies the beginning and end of DST.  If this is absent,
48                 the system supplies its own rules for DST, and these can
49                 differ from year to year; typically US DST rules are used.
50         time
51                 takes the form `hh:[mm[:ss]]' and defaults to 02:00.
52         date
53                 takes one of the following forms:
54                 Jn (1<=n<=365)
55                         origin-1 day number not counting February 29
56                 n (0<=n<=365)
57                         origin-0 day number counting February 29 if present
58                 Mm.n.d (0[Sunday]<=d<=6[Saturday], 1<=n<=5, 1<=m<=12)
59                         for the dth day of week n of month m of the year,
60                         where week 1 is the first week in which day d appears,
61                         and `5' stands for the last week in which day d appears
62                         (which may be either the 4th or 5th week).
63
64 *       In POSIX.1, when a TZ value like "EST5EDT" is parsed,
65         typically the current US DST rules are used,
66         but this means that the US DST rules are compiled into each program
67         that does time conversion.  This means that when US time conversion
68         rules change (as in the United States in 1987), all programs that
69         do time conversion must be recompiled to ensure proper results.
70
71 *       In POSIX.1, there's no tamper-proof way for a process to learn the
72         system's best idea of local wall clock.  (This is important for
73         applications that an administrator wants used only at certain times--
74         without regard to whether the user has fiddled the "TZ" environment
75         variable.  While an administrator can "do everything in UTC" to get
76         around the problem, doing so is inconvenient and precludes handling
77         daylight saving time shifts--as might be required to limit phone
78         calls to off-peak hours.)
79
80 *       POSIX.1 requires that systems ignore leap seconds.
81
82 These are the extensions that have been made to the POSIX.1 functions:
83
84 *       The "TZ" environment variable is used in generating the name of a file
85         from which time zone information is read (or is interpreted a la
86         POSIX); "TZ" is no longer constrained to be a three-letter time zone
87         name followed by a number of hours and an optional three-letter
88         daylight time zone name.  The daylight saving time rules to be used
89         for a particular time zone are encoded in the time zone file;
90         the format of the file allows U.S., Australian, and other rules to be
91         encoded, and allows for situations where more than two time zone
92         abbreviations are used.
93
94         It was recognized that allowing the "TZ" environment variable to
95         take on values such as "America/New_York" might cause "old" programs
96         (that expect "TZ" to have a certain form) to operate incorrectly;
97         consideration was given to using some other environment variable
98         (for example, "TIMEZONE") to hold the string used to generate the
99         time zone information file name.  In the end, however, it was decided
100         to continue using "TZ":  it is widely used for time zone purposes;
101         separately maintaining both "TZ" and "TIMEZONE" seemed a nuisance;
102         and systems where "new" forms of "TZ" might cause problems can simply
103         use TZ values such as "EST5EDT" which can be used both by
104         "new" programs (a la POSIX) and "old" programs (as zone names and
105         offsets).
106
107 *       To handle places where more than two time zone abbreviations are used,
108         the functions "localtime" and "gmtime" set tzname[tmp->tm_isdst]
109         (where "tmp" is the value the function returns) to the time zone
110         abbreviation to be used.  This differs from POSIX.1, where the elements
111         of tzname are only changed as a result of calls to tzset.
112
113 *       Since the "TZ" environment variable can now be used to control time
114         conversion, the "daylight" and "timezone" variables are no longer
115         needed.  (These variables are defined and set by "tzset"; however, their
116         values will not be used by "localtime.")
117
118 *       The "localtime" function has been set up to deliver correct results
119         for near-minimum or near-maximum time_t values.  (A comment in the
120         source code tells how to get compatibly wrong results).
121
122 *       A function "tzsetwall" has been added to arrange for the system's
123         best approximation to local wall clock time to be delivered by
124         subsequent calls to "localtime."  Source code for portable
125         applications that "must" run on local wall clock time should call
126         "tzsetwall();" if such code is moved to "old" systems that don't
127         provide tzsetwall, you won't be able to generate an executable program.
128         (These time zone functions also arrange for local wall clock time to be
129         used if tzset is called--directly or indirectly--and there's no "TZ"
130         environment variable; portable applications should not, however, rely
131         on this behavior since it's not the way SVR2 systems behave.)
132
133 *       These functions can account for leap seconds, thanks to Bradley White
134         (bww@k.cs.cmu.edu).
135
136 Points of interest to folks with other systems:
137
138 *       This package is already part of many POSIX-compliant hosts,
139         including BSD, HP, Linux, Network Appliance, SCO, SGI, and Sun.
140         On such hosts, the primary use of this package
141         is to update obsolete time zone rule tables.
142         To do this, you may need to compile the time zone compiler
143         `zic' supplied with this package instead of using the system `zic',
144         since the format of zic's input changed slightly in late 1994,
145         and many vendors still do not support the new input format.
146
147 *       The Unix Version 7 "timezone" function is not present in this package;
148         it's impossible to reliably map timezone's arguments (a "minutes west
149         of GMT" value and a "daylight saving time in effect" flag) to a
150         time zone abbreviation, and we refuse to guess.
151         Programs that in the past used the timezone function may now examine
152         tzname[localtime(&clock)->tm_isdst] to learn the correct time
153         zone abbreviation to use.  Alternatively, use
154         localtime(&clock)->tm_zone if this has been enabled.
155
156 *       The 4.2BSD gettimeofday function is not used in this package.
157         This formerly let users obtain the current UTC offset and DST flag,
158         but this functionality was removed in later versions of BSD.
159
160 *       In SVR2, time conversion fails for near-minimum or near-maximum
161         time_t values when doing conversions for places that don't use UTC.
162         This package takes care to do these conversions correctly.
163
164 The functions that are conditionally compiled if STD_INSPIRED is defined
165 should, at this point, be looked on primarily as food for thought.  They are
166 not in any sense "standard compatible"--some are not, in fact, specified in
167 *any* standard.  They do, however, represent responses of various authors to
168 standardization proposals.
169
170 Other time conversion proposals, in particular the one developed by folks at
171 Hewlett Packard, offer a wider selection of functions that provide capabilities
172 beyond those provided here.  The absence of such functions from this package
173 is not meant to discourage the development, standardization, or use of such
174 functions.  Rather, their absence reflects the decision to make this package
175 contain valid extensions to POSIX.1, to ensure its broad
176 acceptability.  If more powerful time conversion functions can be standardized,
177 so much the better.
178
179
180 ----- Names of time zone rule files -----
181
182 The time zone rule file naming conventions attempt to strike a balance
183 among the following goals:
184
185  * Uniquely identify every national region where clocks have all
186    agreed since 1970.  This is essential for the intended use: static
187    clocks keeping local civil time.
188
189  * Indicate to humans as to where that region is.  This simplifes use.
190
191  * Be robust in the presence of political changes.  This reduces the
192    number of updates and backward-compatibility hacks.  For example,
193    names of countries are ordinarily not used, to avoid
194    incompatibilities when countries change their name
195    (e.g. Zaire->Congo) or when locations change countries
196    (e.g. Hong Kong from UK colony to China).
197
198  * Be portable to a wide variety of implementations.
199    This promotes use of the technology.
200
201  * Use a consistent naming convention over the entire world.
202    This simplifies both use and maintenance.
203
204 This naming convention is not intended for use by inexperienced users
205 to select TZ values by themselves (though they can of course examine
206 and reuse existing settings).  Distributors should provide
207 documentation and/or a simple selection interface that explains the
208 names; see the 'tzselect' program supplied with this distribution for
209 one example.
210
211 Names normally have the form AREA/LOCATION, where AREA is the name
212 of a continent or ocean, and LOCATION is the name of a specific
213 location within that region.  North and South America share the same
214 area, `America'.  Typical names are `Africa/Cairo', `America/New_York',
215 and `Pacific/Honolulu'.
216
217 Here are the general rules used for choosing location names,
218 in decreasing order of importance:
219
220         Use only valid POSIX file name components (i.e., the parts of
221                 names other than `/').  Within a file name component,
222                 use only ASCII letters, `.', `-' and `_'.  Do not use
223                 digits, as that might create an ambiguity with POSIX
224                 TZ strings.  A file name component must not exceed 14
225                 characters or start with `-'.  E.g., prefer `Brunei'
226                 to `Bandar_Seri_Begawan'.
227         Include at least one location per time zone rule set per country.
228                 One such location is enough.  Use ISO 3166 (see the file
229                 iso3166.tab) to help decide whether something is a country.
230         If all the clocks in a country's region have agreed since 1970,
231                 don't bother to include more than one location
232                 even if subregions' clocks disagreed before 1970.
233                 Otherwise these tables would become annoyingly large.
234         If a name is ambiguous, use a less ambiguous alternative;
235                 e.g. many cities are named San Jose and Georgetown, so
236                 prefer `Costa_Rica' to `San_Jose' and `Guyana' to `Georgetown'.
237         Keep locations compact.  Use cities or small islands, not countries
238                 or regions, so that any future time zone changes do not split
239                 locations into different time zones.  E.g. prefer `Paris'
240                 to `France', since France has had multiple time zones.
241         Use mainstream English spelling, e.g. prefer `Rome' to `Roma', and
242                 prefer `Athens' to the true name (which uses Greek letters).
243                 The POSIX file name restrictions encourage this rule.
244         Use the most populous among locations in a country's time zone,
245                 e.g. prefer `Shanghai' to `Beijing'.  Among locations with
246                 similar populations, pick the best-known location,
247                 e.g. prefer `Rome' to `Milan'.
248         Use the singular form, e.g. prefer `Canary' to `Canaries'.
249         Omit common suffixes like `_Islands' and `_City', unless that
250                 would lead to ambiguity.  E.g. prefer `Cayman' to
251                 `Cayman_Islands' and `Guatemala' to `Guatemala_City',
252                 but prefer `Mexico_City' to `Mexico' because the country
253                 of Mexico has several time zones.
254         Use `_' to represent a space.
255         Omit `.' from abbreviations in names, e.g. prefer `St_Helena'
256                 to `St._Helena'.
257         Do not change established names if they only marginally
258                 violate the above rules.  For example, don't change
259                 the existing name `Rome' to `Milan' merely because
260                 Milan's population has grown to be somewhat greater
261                 than Rome's.
262         If a name is changed, put its old spelling in the `backward' file.
263
264 The file `zone.tab' lists the geographical locations used to name
265 time zone rule files.
266
267 Older versions of this package used a different naming scheme,
268 and these older names are still supported.
269 See the file `backward' for most of these older names
270 (e.g. `US/Eastern' instead of `America/New_York').
271 The other old-fashioned names still supported are
272 `WET', `CET', `MET', `EET' (see the file `europe'),
273 and `Factory' (see the file `factory').
274
275
276 ----- Time zone abbreviations -----
277
278 When this package is installed, it generates time zone abbreviations
279 like `EST' to be compatible with human tradition and POSIX.1.
280 Here are the general rules used for choosing time zone abbreviations,
281 in decreasing order of importance:
282
283         Use abbreviations that consist of three or more ASCII letters.
284                 Previous editions of this database also used characters like
285                 ' ' and '?', but these characters have a special meaning to
286                 the shell and cause commands like
287                         set `date`
288                 to have unexpected effects.
289                 Previous editions of this rule required upper-case letters,
290                 but the Congressman who introduced Chamorro Standard Time
291                 preferred "ChST", so the rule has been relaxed.
292
293                 This rule guarantees that all abbreviations could have
294                 been specified by a POSIX.1 TZ string.  POSIX.1
295                 requires at least three characters for an
296                 abbreviation.  POSIX.1-1996 says that an abbreviation
297                 cannot start with ':', and cannot contain ',', '-',
298                 '+', NUL, or a digit.  Draft 7 of POSIX 1003.1-200x
299                 changes this rule to say that an abbreviation can
300                 contain only '-', '+', and alphanumeric characters in
301                 the current locale.  To be portable to both sets of
302                 rules, an abbreviation must therefore use only ASCII
303                 letters, as these are the only letters that are
304                 alphabetic in all locales.
305
306         Use abbreviations that are in common use among English-speakers,
307                 e.g. `EST' for Eastern Standard Time in North America.
308                 We assume that applications translate them to other languages
309                 as part of the normal localization process; for example,
310                 a French application might translate `EST' to `HNE'.
311
312         For zones whose times are taken from a city's longitude, use the
313                 traditional xMT notation, e.g. `PMT' for Paris Mean Time.
314                 The only name like this in current use is `GMT'.
315
316         If there is no common English abbreviation, abbreviate the English
317                 translation of the usual phrase used by native speakers.
318                 If this is not available or is a phrase mentioning the country
319                 (e.g. ``Cape Verde Time''), then:
320
321                 When a country has a single or principal time zone region,
322                         append `T' to the country's ISO code, e.g. `CVT' for
323                         Cape Verde Time.  For summer time append `ST';
324                         for double summer time append `DST'; etc.
325                 When a country has multiple time zones, take the first three
326                         letters of an English place name identifying each zone
327                         and then append `T', `ST', etc. as before;
328                         e.g. `VLAST' for VLAdivostok Summer Time.
329
330         Use "zzz" for locations while uninhabited.  The mnemonic is that
331                 these locations are, in some sense, asleep.
332
333 Application writers should note that these abbreviations are ambiguous
334 in practice: e.g. `EST' has a different meaning in Australia than
335 it does in the United States.  In new applications, it's often better
336 to use numeric UTC offsets like `-0500' instead of time zone
337 abbreviations like `EST'; this avoids the ambiguity.
338
339
340 ----- Calendrical issues -----
341
342 Calendrical issues are a bit out of scope for a time zone database,
343 but they indicate the sort of problems that we would run into if we
344 extended the time zone database further into the past.  An excellent
345 resource in this area is Nachum Dershowitz and Edward M. Reingold,
346 <a href="http://emr.cs.uiuc.edu/home/reingold/calendar-book/index.shtml">
347 Calendrical Calculations
348 </a>, Cambridge University Press (1997).  Other information and
349 sources are given below.  They sometimes disagree.
350
351
352 France
353
354 Gregorian calendar adopted 1582-12-20.
355 French Revolutionary calendar used 1793-11-24 through 1805-12-31,
356 and (in Paris only) 1871-05-06 through 1871-05-23.
357
358
359 Russia
360
361 From Chris Carrier <72157.3334@CompuServe.COM> (1996-12-02):
362 On 1929-10-01 the Soviet Union instituted an ``Eternal Calendar''
363 with 30-day months plus 5 holidays, with a 5-day week.
364 On 1931-12-01 it changed to a 6-day week; in 1934 it reverted to the
365 Gregorian calendar while retaining the 6-day week; on 1940-06-27 it
366 reverted to the 7-day week.  With the 6-day week the usual days
367 off were the 6th, 12th, 18th, 24th and 30th of the month.
368 (Source: Evitiar Zerubavel, _The Seven Day Circle_)
369
370
371 Mark Brader reported a similar story in "The Book of Calendars", edited
372 by Frank Parise (1982, Facts on File, ISBN 0-8719-6467-8), page 377.  But:
373
374 From: Petteri Sulonen (via Usenet)
375 Date: 14 Jan 1999 00:00:00 GMT
376 Message-ID: <Petteri.Sulonen-1401991626030001@lapin-kulta.in.helsinki.fi>
377
378 If your source is correct, how come documents between 1929 -- 1940 were
379 still dated using the conventional, Gregorian calendar?
380
381 I can post a scan of a document dated December 1, 1934, signed by
382 Yenukidze, the secretary, on behalf of Kalinin, the President of the
383 Executive Committee of the Supreme Soviet, if you like.
384
385
386
387 Sweden (and Finland)
388
389 From: msb@sq.com (Mark Brader)
390 <a href="news:1996Jul6.012937.29190@sq.com">
391 Subject: Re: Gregorian reform -- a part of locale?
392 </a>
393 Date: 1996-07-06
394
395 In 1700, Denmark made the transition from Julian to Gregorian.  Sweden
396 decided to *start* a transition in 1700 as well, but rather than have one of
397 those unsightly calendar gaps :-), they simply decreed that the next leap
398 year after 1696 would be in 1744 -- putting the whole country on a calendar
399 different from both Julian and Gregorian for a period of 40 years.
400
401 However, in 1704 something went wrong and the plan was not carried through;
402 they did, after all, have a leap year that year.  And one in 1708.  In 1712
403 they gave it up and went back to Julian, putting 30 days in February that
404 year!...
405
406 Then in 1753, Sweden made the transition to Gregorian in the usual manner,
407 getting there only 13 years behind the original schedule.
408
409 (A previous posting of this story was challenged, and Swedish readers
410 produced the following references to support it: "Tiderakning och historia"
411 by Natanael Beckman (1924) and "Tid, en bok om tiderakning och
412 kalendervasen" by Lars-Olof Lode'n (no date was given).)
413
414
415 Grotefend's data
416
417 From: "Michael Palmer" <mpalmer@netcom.com> [with one obvious typo fixed]
418 Subject: Re: Gregorian Calendar (was Re: Another FHC related question
419 Newsgroups: soc.genealogy.german
420 Date: Tue, 9 Feb 1999 02:32:48 -800
421 Message-ID: <199902091032.CAA09644@netcom10.netcom.com>
422
423 The following is a(n incomplete) listing, arranged chronologically, of
424 European states, with the date they converted from the Julian to the
425 Gregorian calendar:
426
427 04/15 Oct 1582 - Italy (with exceptions), Spain, Portugal, Poland (Roman
428                  Catholics and Danzig only)
429 09/20 Dec 1582 - France, Lorraine
430
431 21 Dec 1582/
432    01 Jan 1583 - Holland, Brabant, Flanders, Hennegau
433 10/21 Feb 1583 - bishopric of Liege (L"uttich)
434 13/24 Feb 1583 - bishopric of Augsburg
435 04/15 Oct 1583 - electorate of Trier
436 05/16 Oct 1583 - Bavaria, bishoprics of Freising, Eichstedt, Regensburg,
437                  Salzburg, Brixen
438 13/24 Oct 1583 - Austrian Oberelsass and Breisgau
439 20/31 Oct 1583 - bishopric of Basel
440 02/13 Nov 1583 - duchy of J"ulich-Berg
441 02/13 Nov 1583 - electorate and city of K"oln
442 04/15 Nov 1583 - bishopric of W"urzburg
443 11/22 Nov 1583 - electorate of Mainz
444 16/27 Nov 1583 - bishopric of Strassburg and the margraviate of Baden
445 17/28 Nov 1583 - bishopric of M"unster and duchy of Cleve
446 14/25 Dec 1583 - Steiermark
447
448 06/17 Jan 1584 - Austria and Bohemia
449 11/22 Jan 1584 - Luzern, Uri, Schwyz, Zug, Freiburg, Solothurn
450 12/23 Jan 1584 - Silesia and the Lausitz
451 22 Jan/
452    02 Feb 1584 - Hungary (legally on 21 Oct 1587)
453       Jun 1584 - Unterwalden
454 01/12 Jul 1584 - duchy of Westfalen
455
456 16/27 Jun 1585 - bishopric of Paderborn
457
458 14/25 Dec 1590 - Transylvania
459
460 22 Aug/
461    02 Sep 1612 - duchy of Prussia
462
463 13/24 Dec 1614 - Pfalz-Neuburg
464
465           1617 - duchy of Kurland (reverted to the Julian calendar in
466                  1796)
467
468           1624 - bishopric of Osnabr"uck
469
470           1630 - bishopric of Minden
471
472 15/26 Mar 1631 - bishopric of Hildesheim
473
474           1655 - Kanton Wallis
475
476 05/16 Feb 1682 - city of Strassburg
477
478 18 Feb/
479    01 Mar 1700 - Protestant Germany (including Swedish possessions in
480                  Germany), Denmark, Norway
481 30 Jun/
482    12 Jul 1700 - Gelderland, Zutphen
483 10 Nov/
484    12 Dec 1700 - Utrecht, Overijssel
485
486 31 Dec 1700/
487    12 Jan 1701 - Friesland, Groningen, Z"urich, Bern, Basel, Geneva,
488                  Turgau, and Schaffhausen
489
490           1724 - Glarus, Appenzell, and the city of St. Gallen
491
492 01 Jan 1750    - Pisa and Florence
493
494 02/14 Sep 1752 - Great Britain
495
496 17 Feb/
497    01 Mar 1753 - Sweden
498
499 1760-1812      - Graub"unden
500
501 The Russian empire (including Finland and the Baltic states) did not
502 convert to the Gregorian calendar until the Soviet revolution of 1917.
503
504 Source:  H. Grotefend, _Taschenbuch der Zeitrechnung des deutschen
505 Mittelalters und der Neuzeit_, herausgegeben von Dr. O. Grotefend
506 (Hannover:  Hahnsche Buchhandlung, 1941), pp. 26-28.